智慧学习环境下的实景学习活动研究*

岳婷燕　郑旭东　杨　成（．江苏师范大学 智慧教育学院，江苏徐州 6；．华东师范大学 教育信息技术学系，上海 0006）



智慧学习环境下的实景学习活动研究*

岳婷燕1郑旭东2杨成1[通讯作者]
（1．江苏师范大学 智慧教育学院，江苏徐州 221116；2．华东师范大学 教育信息技术学系，上海 200062）

摘要：创新2.0的反作用与新一代信息技术形态的形成与发展，为基于“实物、实情和实地”的实景学习活动创造了智慧学习环境。在智慧学习环境中所开展的实景学习是一种最接近真实世界的实践活动，而非脱离实践的课堂教学任务。文章在分析实景学习含义、特征及智慧学习环境下实景学习活动的可行性基础之上，深入阐述了智慧学习环境下实景学习的内涵，分析了其组成要素及其关系，最后构建了智慧学习环境下的实景学习活动框架，以期为智慧学习环境下开展实景学习活动提供一定的理论指导。

关键词：智慧环境；实景学习；活动设计；智慧学习

引言

李克强总理在2015年政府工作报告中提出“互联网+”行动计划，而“互联网+”是对创新2.0时代新一代信息技术与创新2.0相互作用共同演化，推进经济社会发展新形态的高度概括[1]。同时，信息技术以前所未有的速度和气势迅猛发展，推动着各类创新型产品的涌现和应用方式的改变，将新技术和新理念应用到课堂教学中[2]。实现“互联网+信息技术+实景”的学习，打造智慧环境下的“实景学习”，需要创新应用物联网、云计算、大数据、增强现实等先进技术，促进学习环境与真实世界、数字环境的无缝融合，创设智慧学习环境以满足学习者实景学习，获取真实的学习体验。贝勒医学院的Perry博士[3]认为：“不同的经历产生不同的大脑认知结构。”把现实生活经历引入课堂学习，能激发学生将校外世界与校内生活联系起来，从根本上变革教学方式和学习方式，使学习方式变“被动型学习”为“投入型学习”。为此，学习者在智慧环境下开展的“实物、实情和实地”的学习方式，可以使他们在“本真”的环境中围绕“实物”和“实情”完成智慧化的学习活动。

一　实景学习概述

1实景学习的含义

“实景学习”由EDUCAUSE下属的当前议题委员会提出。新媒体联盟在2014年的《地平线报告（基础教育版）》中将“实景学习”定义为基于“实物、实情和实地”的学习。实景学习聚焦真实世界、复杂问题及相关解决方案，学习方式多采用角色扮演、基于实际问题的活动、案例研究以及在一个虚拟社区中进行实践[4]。从本质上来说，实景学习就是实景者为了实景而在实景中的学习，其依赖现代信息技术为学习者创建实景学习空间，模拟学习者在真实世界中将会遇到的各种“剧情”，感知学习发生的情境，自动判断学习者的特征与学习需求，根据个体差异智慧性地提供个性化学习工具与资源，为学习者创设互动式学习情境，以获得真实的学习体验。

2 实景学习的特点

实景学习一般具备以下十个特点[5]：

（1）活动与现实世界关联：实景活动与学习者在真实世界的任务实践应尽可能地匹配。当学习者把抽象的概念、事实和公式真正应用到社会生活实践中，学习也就上升到了真实的程度。

（2）内容为界定不清的问题：问题应是现有的应用程序难以轻易解决。相对而言，实景活动难以定义，可以有多重解释，学习者应明确需要完成的主要任务及其子任务。

（3）持续的探究：学习问题不可能在几分钟甚至几小时就可以解决。实景活动需要学习者持续长时间的探究，需要投入大量的时间和才智。

（4）多种资源和视角：实景学习不会给予学习者相应的资源列表。实景活动应为学习者从多重理论与实践的视角审视任务提供机会；学习者在利用各种资源的同时，也应区分相关的信息和无关的信息。

（5）团队合作：成功仅靠学习者单独努力往往较难获得。无论是在学习过程中还是在真实世界中，合作都是实景活动不可或缺的要素。

（6）持续反思（元认知）：实景活动应使学习者能够做出选择。不管是学习者个体还是学习共同体，都要不断地在学习活动中反思。

（7）跨学科视角：实景活动中，关联性并不局限于单一领域或某一学科，而应跨学科、跨领域。要鼓励学习者从不同的视角思考、用不同的学科方法探究。

（8）综合评价：评价不是实景活动的终结，而是无缝贯穿于全部任务，在一定程度上反映了真实世界的评价过程。

（9）完美的“产品”：结果不仅仅是一种练习或是为别的事情所做的准备步骤，实景活动的最后成果是一个完整的产品，有其自身的价值。

（10）多重解释和结果：实景活动不是通过规则和程序产生一个唯一正确的答案，而应该有多重解释和不同的解决方案。

3国外实景学习案例

3D打印可帮助人文学科更好地开展“亲自动手”的学习活动，如学生通过复制真实世界的物体来探索人文历史。吉尼亚的Clover高中就实施了一项计划——通过3D打印的复制品让学生了解南北战争时期的卷发器和烟斗[6]。这些高中生在“实景”中可以更好地认识这些历史文物的价值，对这些“复制品”所代表的“实情”（历史信息和知识）也会产生更大的兴趣。“虚拟跨国企业”也是一个典型的“实景学习”案例——学生通过实景学习将未来商业或企业中所需的技能与现在的学习关联起来，通过“真实”模拟企业经营的所有环节，让学生充分参与其中[7]。

二　智慧学习环境下实景学习活动的可行性分析

智慧学习环境是传统数字化学习环境的高级形态，是新一代信息技术及智慧教育理念发展的必然结果。具体来说，智慧学习环境是一种能感知学习情景，识别学习者特征，提供合适的学习资源与便利的互动工具，自动记录学习过程和评测学习成果，以促进学习者有效学习的学习场所或活动空间[8]。

1实景情境无缝融合

智慧学习环境可对学习主客体及学习过程进行实物感知、实情推理和实地体验。通过物联网、泛在网络、增强现实、数据挖掘与网真技术，可以对实景情境中的实物进行识别、定位、跟踪、监控和互联，将与智慧学习活动相关的数据信息进行挖掘，从而对不同学习者的个性化需要进行分析；还可通过情境推理、机器学习、人工智能等技术构建出实景情境模型，使数字环境与实景情境无缝融合，学习者在智慧化的实景情境中获取切身体验，使学习者边学习、边实践、边应用、边提升[9]，实现实情、实景、本真和有效的学习。

2学习资源泛在获取

智慧学习环境是一个泛在的学习环境，为学习者提供形态多样、无处不在、按需获取的学习资源。智慧学习环境不仅提供静态的和固化的资源，而且回归社会与生活[10]，提供真实生活与实践体验；不仅提供线性的、平面的学习资源，而且提供多元的、立体的、全向交互的学习资源。在智慧学习环境中，学习资源不仅具有泛在性、情境感知性、联通性、进化性、多维交互性和个性化智能推送等特性，通过语义技术还可以实现动态聚合与进化演变[11]。学习者及学习共同体均可泛在地获取、使用和共享任何形式的资源，满足实情与实景学习的需求。

3学习内容智慧呈现

智慧学习环境是将课内与课外真实情境联通的学习环境，可为身处其间的学习者提供符合实景需求的理论知识及“全息”融入社会实践的学习内容：①智慧学习环境可根据学习者的学习偏好和学习需求，个性化推送符合学习者口味、易于“消化”和“吸收”的学习内容；②智慧学习环境可为呈现学习内容创设相关的真实情境，激发学习者将学习内容与未来实践相关联的巨大潜力；③智慧环境可智慧性地“考虑”学习个体的体验和经历，为其提供知识内容与实践实景，可将现实生活体验融入到学习中，更好地促进未来的学习、职业和生活。

4学习过程随机发生

在动态、真实与复杂的环境中，充满了不确定性与混沌性，而预设的、线性的学习活动流程难以在此环境中有效开展。因此，在智慧学习环境中，学习过程应该是随机发生、自然开展的，而非事先预设和安排的。在智慧学习环境中，智慧化的资源、工具及学习空间为学习过程的随机发生、无缝切换和迁移延伸提供支持，既可以促进学习者的理论与实践融合式发展，获得特定领域知识和能力的专长；也可以培养其随机应变地善于“理解”和应用环境，养成问题解决、沟通协作和社会适应力等关键能力[12]。

5学习效果实践检验

智慧学习环境中的实景学习更注重结合学习者的个性化特点，立足实践性的学习活动，培养学习者的职业精神和职业技能，其最终目标是为了培养和提高学习者适应社会生活、应对挑战的能力[13]。通过为不同的学习者提供实景训练平台，学习者在应用实践的过程中还可反复观察、练习、实践，检验自己所学知识和掌握的技能，检验如何把理论知识与技能应用到相应或类似的实景中，而达到学习和自我发展的目的，成为智慧知识的创造者。

6服务管理个性支持

《改变美国教育：技术使学习更强大》一文中强调，借助最前沿的信息技术为学习者提供了丰富而强大的学习经验，使他们能够全身心（包括智力的、行为的、情感的）地投入学习。在大数据、云计算、学习分析、可视化等技术的支持下，智慧环境不仅为学习者提供最需要、最适合、最准确、最便捷的教育服务和情境，而且通过智能感知实情实景，智慧性地提供可视化的管理服务。如在学习活动过程中，为学习者制定个性化的学习计划，推送合适的学习资源和学习建议，提供个性化的教育资源、工具和服务，并对其学习过程进行智慧化管理，满足学习者的个性化需求和实景学习体验。

三　智慧学习环境下的实景学习活动设计

1智慧学习环境下实景学习的内涵

智慧学习环境是将新一代信息技术真正、有效地融入到传统教育中，可有效改变传统教育，支持学习活动回归本真，即发生于实景和实情中。智慧环境中的实景学习使学习者“沉浸”于学习实情和实景，自然、真实和丰富的学习体验将促使学习者以更强的学习兴趣和动力投入到学习中，并有利于学习者更好地投入到未来实景和实情中，将使用技能的学习纵向贯通学习者的未来生活、横向渗透学习者的现实需求。另外，智慧学习环境下的实景学习还具有强大的育人活力，能充分满足学习者的不同发展需求，并触动心灵、开启智慧、激发情感，让学习者感受“真实存在”，使学习者的理论知识和实践技能融合式发展，为未来个性化的发展奠定基础。

2智慧学习环境下的实景学习组成要素及其关系

智慧学习环境下的实景学习主要由实景学习共同体、智慧学习环境和智慧支撑条件三大要素构成。学习者与助学者（包括专业指导者、智能学习伙伴、智慧治理者）构成实景学习共同体，相互影响、相互促进。学习环境与数字环境、真实世界深度融合构成智慧学习环境，创设富有生命力的实景场域，激发学习者认知、做事、共同生活、生存及创造的能力。智慧工具、泛在资源、伦理规则和立体服务综合作用并构成智慧支撑条件，支持实景场域的有效运行，为学习者提供实景学习依托。实景学习共同体幸福地沉浸在智慧学习环境中，选择合适而有效的智慧支撑条件，进行基于实物、实地、实情的学习。智慧学习环境下的实景学习组成要素及其关系如图1所示。

图1　智慧学习环境下的实景学习组成要素及其关系

图2　智慧学习环境下的实景学习活动框架

3智慧学习环境下的实景学习活动框架设计

教育信息化领域涌现的十大新技术应用促进了智慧学习环境下实景学习活动的开展。信息化元素充分融入教育以后，作为催化剂加快了实景学习活动的“化学反应”[14]，有利于实景学习活动常态化。根据上文对智慧学习环境下实景学习组成要素及其关系的阐述，并结合智慧学习环境下实景学习的内涵，本研究构建了智慧学习环境下的实景学习活动框架，如图2所示。

（1）实景学习活动的环境设计。智慧学习环境是智慧性技术将学习情境和真实世界无缝融合的智慧场域，通过识别学习情境、感知真实世界、构建虚拟世界，可为学习者构建获取真知、进行本真学习的实景学习空间。云计算环境延展了学习边界，将实景学习活动拓展至学习者所在的课堂、虚拟世界及真实生活的每个角落；3D打印将特定物理及虚拟事物更加真实地呈现，使学生获得深刻的感知体验，如还原历史事件、人物或场景，使学习者“触摸”到真实的历史；利用Second Life为学习者创建高度仿真的实景学习空间，使学习者有身临其境的感觉。创新利用物联网、自动识别、3D打印和网真技术等，创设可自然地激发学习者听觉、视觉、触觉、感觉、思维和实践的学习环境，使得实景活动能在轻松、自然甚至愉悦的环境下开展，从而实现学习效果的最大化。

（2）实景学习需求分析及客体设计。真实、有效、有用的学习目标和满足学习者的实际需求，是实景学习活动的出发点及归宿点。为学习者安排、提供与实景相关的活动，既要与社会生活密切关联，还需以应用为标准、以需求为导向，选择合适的实景学习环境，无缝连接所需的不同实景情境，智慧生成最佳适配的支撑条件，回归社会和生活，自然地推动实景学习活动的开展。同时，可以通过体感技术来激发学生实景学习的新体验——学习者以肢体动作与智慧学习环境互动，根据其动作完成各种指令，采用实景活动创新的操控方式，学习者可自然地在情境化和社会化的真实环境中开展学习活动。此外，利用人工智能亦可实现学习者与实地、实物、实情的紧密关联。学习者的潜在需求可通过传感器感知、大数据分析并传输到云端，不管在任何时间、任何地点，都会按需推送相应的资源、工具、服务和活动，因此学习者可在轻松、自然的情况下开展学习活动。

（3）实景学习活动主体及其分工设计。学习者与智能学习伙伴、专业指导者、智慧治理者均是实景学习活动的主体：①智能学习伙伴懂得学习者的喜好，能发现学习者关心的事物、知晓周围的情景、感知有用的内容、过滤无关的信息，为学习者提供智能帮助[15]。智能学习伙伴具有创新型的技术化、高水平的数字化和全方位的智能化等三大特点，在实景学习中可为学习者提供益智学习工具、构建实景情境、对学习者进行智能评价，激发学习者的合作力和创造力。②专业指导者为学习者提供专业性的指导。专业指导者具有丰富的实践经验和教学能力，是实景学习活动服务的主力军，是辅助学习者理论学习及实践的主要力量，为学习者提供与生活需求高度吻合的专业指导。③智慧治理者为高效的活动开展提供保障。智慧治理者为学习活动提供合理、高效、精准的智慧化治理，使学习主体的各角色分明，每个人在学习中可有的放矢。

（4）实景学习活动的智慧支撑条件设计。学习环境之所以需要提供合适且有效的智慧支撑条件，目的就是支撑实景学习活动的开展。学习主体通过有效利用智慧工具、便捷获取泛在资源、遵循伦理规则、享受立体服务，可引导和帮助学习者开展实景学习，也可为活动提供重要支撑：①智慧工具是支持学习活动的媒介载体，可满足不同学习主体的差异化实景需求。如语义图示工具超越碎片化的知识获取方式，可提供系统而全面的学习支持，并通过动态模拟仿真，实现真实场景的模拟，提高学习环境的情境性和沉浸性[16]。②学习主体可以在任何时间与地点，通过各种传感器、智能终端和物联网便捷获取智慧化、海量化、泛在化的资源，通过泛在网络将这些信息上传到云端进行分析处理、语义关联和存储。③伦理规则是活动顺利进行的基本保障，约束学习主体的行为，促进学习者的活动。④智慧服务以主体为中心，全方位整合服务力量，快速、准确地为需求者提供立体服务。综上所述，智慧支撑条件的这四个方面就像人的四肢，是实景学习活动顺利开展的保障。

（5）实景学习活动有效开展设计。实景学习活动应以满足学习者的需求为前提，合理选择活动主题，成为在智慧技术支撑下开展的全息探究活动。该活动应以学习共同体为中心，选择适配的智慧支撑条件，有效利用智慧工具和泛在资源、遵循伦理规则和提供立体服务。实景与活动主题要密切关联，促进学习者在活动中边参与边学习、边实践边应用，通过真实的“参与式学习”来获取知识、技能和情感态度。智慧学习环境是学习者全息探究的“实景魔力园”，要能为学习者提供从事自主探究、解决真实问题、构建知识体系的机会。另外，学习者也应知晓活动主题，参与活动设计，并在实践中探索、发现、比较、归纳和讨论，将知识与真实世界关联，提升问题解决和创造的能力。

（6）实景学习活动立体评价设计。在大众创业、万众创新的浪潮下，培养学习者的高级思维能力、适应时代的创新能力和创业精神是实景学习的宗旨[17]，毕竟学习的结果应是知识的创造。立体评价是一种集合智慧评价、对“产品”评价、生生互评及自我量化的评价方式，大数据、云技术、自我量化技术、可视化技术等新一代信息技术可以对实景学习过程的数据进行全面采集和分析[18]，直观、客观、多维地对学习者进行评价。对学习者的实践活动和创造活动进行科学性、情境性、真实性的立体评价，可以促进学习者反思，并提升专业指导者的指导、优化智慧学习伙伴的服务、增进智慧治理者的治理效果，为以后活动的开展提供有针对性的建议。

四　结束语

随着国务院《促进大数据发展行动纲要》的出台，物联网、云计算、大数据等新一代信息技术将与各行各业进入融合创新的时代，并为大众创业、万众创新提供新环境，为产业智能化提供支撑。在此背景下，教育教学也需要顺应时代潮流，抢抓时代机遇，促进“互联网+”时代的智慧教育。而智慧学习环境下的实景学习以满足学习者的真实需求为目的，把实情、实景引入教和学，促进校外世界与校内学习的联通，变被动接受学习为主动投入学习，使学习者在“本真”的环境中开展“实景”学习活动，故将成为未来的一种主要的智慧学习方式。

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编辑：小米

The Research of Authentic Learning Activity in the Smart Learning Environment

YUE Ting-yan1ZHENG Xu-dong2YANG Cheng1[Corresponding Author]
(1.Smart Education Institute,Jiangsu Normal University,Xuzhou,Jiangsu,China 221116; 2.Department of Education Information Technology,East China Normal University,Shanghai,China 200062)

Abstract:The retroaction of innovation 2.0 and the formation and development of the new generation information technology were of great help to create a smart learning environment for “authentic learning”.Authentic learning being carried out in the smart environment was the nearest to the practical activity of the real world,rather than classroom teaching task apart from the practice.Based on the analysis of the connotation,characteristic,and the feasibility of authentic learning in smart learning environment,this paper deeply elaborated the content,composing elements of authentic learning and their relationships.Finally,the framework of authentic learning activity in smart environment was constructed.The research of this article could be expected to provide theoretical guidance for carrying out authentic learning in smart learning environment.

Keywords:smart environment; authentic learning; activity design; smart learning

收稿日期：2015年5月11日

作者简介：岳婷燕，在读硕士，研究方向为智慧学习、创客教育，邮箱为yuetingyan226@163.com。

*基金项目：本文受江苏高校优势学科建设工程资助项目“江苏师范大学教育学省优势学科建设”（项目编号：苏政办发[2014]37）、江苏省2015年度普通高校研究生实践创新计划项目“智慧教育背景下实景学习活动设计与实践研究”（项目编号：SJLX15_0711）资助。

【中图分类号】G40-057

【文献标识码】A 【论文编号】1009—8097（2016）03—0026—07 【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2016.03.004